JP2005048899A - 円錐型動圧軸受装置およびそれを備えた記録ディスク駆動装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 円錐型（コニカル型）動圧軸受装置における固定部材と回転部材との間の適正な相対浮上量を簡易な構成によって容易かつ確実に得ることを可能とする。
【解決手段】 相対回転可能に装着された軸ブッシュ２１または軸受スリーブ１３の少なくとも一方に、それら軸ブッシュ２１または軸受スリーブ１３を貫通する循環孔１３ｃを設けたことによって傾斜軸受空間との間で潤滑流体の循環流路を形成したものであって、上記循環孔１３ｃにおける一対の開口のうち少なくとも一方を、その循環孔１３ｃの貫通方向に対して略垂直方向に延在する垂直開口面１３ｅに形成したことによって、傾斜軸受空間内に生じた潤滑流体の圧力のアンバランスを迅速に解消するとともに、循環孔１３ｃの貫通方向に対して略垂直となっている垂直開口面１３ｅ側から工具を当てて循環孔を形成することにより、工具の位置ズレをなくして循環孔１３ｃを高精度に形成可能としたもの。
【選択図】 図２

Description

本発明は、略円錐形状に形成された軸ブッシュと軸受スリーブとを、潤滑流体の動圧力により相対浮上させつつ非接触で回転支持させる構成になされた円錐型動圧軸受装置およびそれを備えた記録ディスク駆動装置に関する。

近年、各種回転体を高速下で安定して支持することができるようにした動圧軸受装置の開発が進められている。そのうちの円錐型（コニカル型）動圧軸受装置では、略円錐形状をなす傾斜動圧面を有する軸受スリーブ内に、同じく略円錐形状をなす傾斜動圧面を有する軸ブッシュが相対回転可能に挿通されているとともに、それら軸ブッシュの傾斜動圧面と、軸受スリーブの傾斜動圧面との対向隙間に、略円錐形状の傾斜軸受空間が形成されており、その傾斜軸受空間内に、潤滑オイル等からなる潤滑流体が充填されている。

そして、上記軸ブッシュおよび軸受スリーブの両傾斜動圧面の少なくとも一方側には、適宜の形状の凹溝構造等からなる動圧発生手段が設けられていて、上記軸ブッシュと軸受スリーブとの相対回転時に、上記動圧発生手段により潤滑流体を加圧して潤滑流体に動圧力を発生させ、その潤滑流体の動圧力を利用して、上記軸ブッシュと軸受スリーブとをラジアル方向およびスラスト方向の双方に相対的に浮上させることによって非接触で回転支持させる構成になされている（例えば、特許文献１〜４参照）。

特開平７−７８８６号公報 特開平１０−３３９３１８号公報 特開２００２−１７４２２６号公報 特開２００３−９７５４７号公報

このように円錐型（コニカル型）動圧軸受装置では、軸受スリーブおよび軸ブッシュにそれぞれ形成された両傾斜動圧面によって傾斜軸受空間が形成されていることによって、ラジアル方向の動圧力とスラスト方向の動圧力とを同時に得ることができるという利点があるが、その反面、傾斜軸受空間内に充填された潤滑流体の圧力バランスが、各部材の僅かな寸法誤差によって容易に崩れやすく、傾斜軸受空間両端部の圧力差が大きくなる傾向がある。そのため、固定部材と回転部材との間の相対浮上量を安定して確実に得ることが難しく、適正な軸受剛性が得にくいという問題がある。

そこで本発明は、簡易な構成によって、傾斜軸受空間の両端部間の圧力差を適正に保持し、固定部材と回転部材との間の適正な相対浮上量を容易かつ確実に得ることができるようにした円錐型（コニカル型）動圧軸受装置およびそれを備えた記録ディスク駆動装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために本発明の請求項１にかかる円錐型動圧軸受装置では、相対回転可能に装着された軸ブッシュまたは軸受スリーブの少なくとも一方に、それら軸ブッシュまたは軸受スリーブを直線状に貫通して当該貫通方向の両端部に一対の開口を有する循環孔が設けられ、前記傾斜軸受空間から流出した潤滑流体を前記循環孔を通して流動させることによって前記傾斜軸受空間の両端部の間に生じる圧力差を解消する循環流路が形成されたものであって、前記循環孔における一対の開口のうち少なくとも一方は、前記循環孔の貫通方向に対して略垂直方向に延在するように前記軸ブッシュまたは軸受スリーブに設けられた垂直開口面に形成されている。
このような構成を有する請求項１にかかる円錐型動圧軸受装置によれば、傾斜軸受空間内に生じた潤滑流体の圧力のアンバランスに対応して、当該傾斜軸受空間および循環孔を含む循環流路を通して潤滑流体が流動することによって圧力のアンバランスが解消され、それによって上記傾斜軸受空間の両端部における潤滑流体の圧力バランスがとられて固定部材と回転部材との間の適正な相対浮上量が維持されるようになっている。
また、上述した循環孔を形成するにあたっては、当該循環孔の貫通方向に対して略垂直となっている垂直開口面側から工具を当てて形成していくことによって、工具の位置ズレがなくなり循環孔が高精度に形成されるとともに、工具への負荷応力が均一化されるために工具寿命が延長されるようになっている。

また、請求項２にかかる円錐型動圧軸受装置では、上記請求項１における循環孔が軸ブッシュまたは軸受スリーブのうちの固定部材側に設けられていて、このような構成を有する請求項２にかかる円錐型動圧軸受装置によれば、循環孔を含む循環流路を通した潤滑流体の流動が円滑に行われることとなる。

さらに、請求項３にかかる円錐型動圧軸受装置では、上記請求項１における循環孔が傾斜動圧面に対して略平行に延在するように形成されていて、このような構成を有する請求項３にかかる円錐型動圧軸受装置によれば、循環孔が設けられる部材の肉厚に余裕が生まれることとなり、その分、外径を小さくして小型化が図られるようになっている。

さらにまた、請求項４にかかる円錐型動圧軸受装置では、上記請求項１における動圧発生手段は、傾斜動圧面に沿って離間した複数箇所に形成された適宜の形状の動圧発生用凹溝から形成され、それら複数箇所の動圧発生用凹溝のそれぞれに対して循環孔を含む循環流路が形成されている。
このような構成を有する請求項４にかかる円錐型動圧軸受装置によれば、各動圧発生手段ごとに潤滑流体の圧力バランスが良好に維持される。

一方、本発明の請求項５にかかる記録ディスク駆動装置では、上記請求項１から請求項４のいずれかに記載の円錐型動圧軸受装置を備えたスピンドルモータと、そのスピンドルモータのロータに搭載された情報記録ディスクと、その情報記録ディスクに情報を記録し、または再生する記録ヘッドとを有する。
このような構成を有する請求項５にかかる記録ディスク駆動装置によれば、記録ディスク駆動装置においても、上述した良好な作用を奏することが可能となる。

以上のように本発明にかかる円錐型動圧軸受装置は、相対回転可能に装着された軸ブッシュまたは軸受スリーブの少なくとも一方に、それら軸ブッシュまたは軸受スリーブを貫通する循環孔を設けて傾斜軸受空間との間で潤滑流体の循環流路を形成したものであって、前記循環孔における一対の開口のうち少なくとも一方を、循環孔の貫通方向に対して略垂直方向に延在する前記軸ブッシュまたは軸受スリーブの垂直開口面に形成したことによって、傾斜軸受空間の両端部に生じた潤滑流体の圧力のアンバランスを、循環孔を含む循環流路に潤滑流体を流動させることにより迅速に解消するとともに、循環孔の貫通方向に対して略垂直となっている垂直開口面側から工具を当てて循環孔を形成することにより、工具の位置ズレをなくして循環孔を高精度に形成可能とし、かつ工具への負荷応力を均一化して工具寿命を延長したものであるから、簡易な構成によって、傾斜軸受空間の両端部の圧力差を適正に保持し、固定部材と回転部材との間の適正な相対浮上量を容易かつ確実に得ることができると同時に、生産性および信頼性の向上を図ることができる。

一方、本発明にかかる記録ディスク駆動装置は、上述した本発明にかかる円錐型動圧軸受装置を備えたスピンドルモータのロータに搭載した情報記録ディスクに記録ヘッドにより情報を記録または再生するように構成したものであるから、記録ディスク駆動装置においても上述した効果を同様に得ることができる。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明するが、それに先立って、まず本発明を適用した円錐型（コニカル型）動圧軸受装置を有するハードディスク駆動装置（ＨＤＤ）用スピンドルモータの概要を説明しておく。

図１に示されている軸回転／アウターロータ型のスピンドルモータの全体は、固定側部材としてのステータ組１０と、そのステータ組１０に対して図示上側から組み付けられた回転側部材としてのロータ組２０を含む構成になされている。

このうちのステータ組１０は、図示を省略したハードディスク駆動装置（ＨＤＤ）の本体プレートにネジ止めされるベースフレーム１１を有している。このベースフレーム１１の略中央部分に形成された筒状のスリーブ保持部（軸受部材ホルダー）１２の内周側には、中空状に形成された軸受スリーブ１３が圧入や焼き嵌め等の固定手段によって上記ベースフレーム１１と一体的に接合されている。この軸受スリーブ１３は、その加工を容易化するためにリン青銅などの銅系材料からなり、軸方向両端に開口部を有する略円錐形状の軸受用中心孔１３ａが形成されている。また、上記スリーブ保持部１２の外周面には、放射状に突出したステータコアの突極部にステータコイル１４を巻装したステータコア部１５が嵌着されている。

さらに、上記軸受スリーブ１３の軸受用中心孔１３ａ内には、上記ロータ組２０の一部を構成する軸部材としての軸ブッシュ２１が、回転中心軸Ｘの回りに回転自在となるように挿入されている。本実施形態における軸ブッシュ２１は、上述した軸受スリーブ１３の軸受用中心孔１３ａに対応した略円錐形状をなすステンレス鋼から形成されている。そして、上記軸受スリーブ１３における軸受用中心孔１３ａの内周面には、略円錐形状の傾斜動圧面が形成されているとともに、上記軸ブッシュ２１の外周面には、同じく略円錐形状の傾斜動圧面がそれぞれ形成されている。なお、上記軸受スリーブ１３の傾斜動圧面には、オイル溜めとしての環状窪み部が、略中央部分に帯状をなすように凹設されている。

さらに、それら両傾斜動圧面どうしの対向部分には、微少隙間からなる傾斜軸受空間が形成されており、その傾斜軸受空間内に、２箇所のコニカル動圧軸受部ＣＢ，ＣＢが傾斜動圧面方向に沿って適宜の間隔だけ離して形成されている。より詳細には、それらの各コニカル動圧軸受部ＣＢを構成している軸受スリーブ１３側の傾斜動圧面と、軸ブッシュ２１側の傾斜動圧面とは、数μｍのギャップからなる傾斜軸受空間を介して対向配置されており、その傾斜軸受空間を含む軸受空間ＢＳ内に、例えばエステル系あるいはポリαオレフィン系の潤滑性オイル等の潤滑流体が連続的に充填されている。

このとき、上記軸受スリーブ１３の図示下端に設けられた開口部は、カバー１３ｂにより閉塞されており、そのカバー１３ｂによって、上述した各コニカル動圧軸受部内の潤滑流体が外部に漏出しない構成になされている。

また、上記軸受スリーブ１３および軸ブッシュ２１における両傾斜動圧面の少なくとも一方側には、図示を省略した例えばヘリングボーン形状の凹溝構造を有する動圧発生手段が、傾斜動圧面の方向に沿って２ブロックに分かれて凹設されており、上記軸ブッシュ２１の回転駆動時において、それらの各動圧発生用溝のポンピング作用により潤滑流体が加圧されて動圧力を生じ、その潤滑流体の動圧力によって、上記軸ブッシュ２１が軸受スリーブ１３側からラジアル方向およびスラスト方向に相対浮上して非接触状態にて保持され、それによって、上記軸ブッシュ２１およびその軸ブッシュ２１と一体に形成され、または一体に固着された回転ハブ体２２が、回転自在に支持される構成になされている。

このようにして動圧発生用溝により加圧された潤滑流体は、上記各コニカル動圧軸受部ＣＢを含む傾斜軸受空間の軸方向両端部分の端部開口から外部空間に流出することとなるが、その外部空間に流出した潤滑流体は、上述した軸受スリーブ１３の胴部内を傾斜状態にて直線状に貫通するように設けられた循環孔１３ｃを通して流動し、例えば上述した元のコニカル動圧軸受部ＣＢ内に戻される循環流路が形成されることによって、上記傾斜軸受空間の両端部の間に生じる圧力差を解消する構成になされている。この循環孔１３ｃの構造については後述することとする。

一方、上記軸ブッシュ２１とともにロータ組２０を構成している回転ハブ体２２は、磁気ディスク等の各種の情報記録媒体ディスクを搭載可能とするように略カップ状に形成されており、上記軸ブッシュ２１と一体の部材により形成されている。

上記回転ハブ体２２は、その外周部にロータ部を構成するための環状胴部２２ａを有しているとともに、その環状胴部２２ａの内周面側に、周方向に一定間隔でＮＳ交互に着磁が施された円筒状のロータマグネット２２ｂが装着固定されており、それによってロータ部が構成されている。上記ロータマグネット２２ｂは、上述したステータコア部１５の外周面に対して環状に対向するように近接配置されている。

また、上記ロータマグネット２２ｂの軸方向下端面は、上述したベースフレーム１１側に取り付けられた磁気吸引板１６と軸方向に対面する位置関係になされており、これら両部材２２ｂ，１６どうしの間の磁気的吸引力によって、上述した回転ハブ体２２の全体が軸方向に引き付けられ、安定的な回転状態が得られる構成になされている。

さらにまた、上記軸受スリーブ１３の図示上端面と、上述した軸ブッシュ２１における根本側の大径部分の外周側に延在している上記回転ハブ２２の図示下端面とは、軸方向に近接した状態で対向するように配置されており、それら軸受スリーブ１３の図示上端面と、回転ハブ２２の図示下端面との間に、上述した傾斜軸受空間の図示上端側、つまり外周側の端部開口から連続する軸方向対向隙間ＡＳが、上述した回転軸Ｘと略直交する半径方向に沿って延在するように形成されている。そして、その軸方向対向隙間ＡＳの外周側の端部開口には、図示下方に略直角に折れ曲がって軸方向に延在する半径方向隙間ＲＳが連続するように形成されている。

上記半径方向隙間ＲＳは、上記軸受スリーブ１３の図示上端部分の最外周部分にフランジ状をなすように突設された抜止め係止鍔部１３ｄの外周面と、その抜止め係止鍔部１３ｄを外周側から覆うように上記回転ハブ２２の中心側の図示下端面を図示下方側に向かって略階段状に突設した環状基部２２ｃの内周面とを半径方向に近接させることによって形成されている。そして、その半径方向隙間ＲＳの図示下端側の端部開口には、毛細管力と回転遠心力の双方を利用した複合流体シール部ＣＳが、図示下方側に向かって延在するように連設されている。

その複合流体シール部ＣＳの内周側傾斜壁面および外周側傾斜壁面は、上述した軸受スリーブ１３の外周側表面、およびその軸受スリーブ１３に対して半径方向外方側に対向配置された抜け止め部材としての環状胴部材２５の内周側表面によりそれぞれ形成されている。上記環状胴部材２５は、略リング状に形成された環状部材から形成されており、当該環状胴部材２５の外周側の部位を形成している板状のハブ取付部２５ａが、上述した回転ハブ２２に設けられた固定部２２ｄにより固着されている。

また、上述したように上記軸受スリーブ１３の抜止め係止鍔部１３ｄの一部は、上述した環状胴部材２５の本体部２５ｂの図示上面側に対して軸方向に対向するように配置されている。そして、これら両部材１３ｄ，２５ｂが軸方向に当接可能に配置されていることによって、上記回転ハブ２２が軸方向に抜け出すことを防止する構成になされている。

一方、上記軸受スリーブ１３に設けられた循環孔１３ｃは、上述した傾斜軸受空間の傾斜方向に沿って略平行に延在するように設けられたものであって、その循環孔１３ｃの図示下端側の開口部は、上記軸受スリーブ１３の図示下端面１３ｅに開口しており、上述したカバー１３ｂの内部空間に臨むように配置されている。また、上記循環孔１３ｃの図示上端側の開口部は、上記軸受スリーブ１３の図示上端面開口しており、上述した傾斜軸受空間の外方空間ＡＳに臨むように配置されている。そして、このようにして循環孔１３ｃが設けられていることによって、当該循環孔１３ｃと上記傾斜軸受空間との間における潤滑流体の循環流路が形成されており、例えば図２あるいは図３中の各矢印で示されているようにして潤滑流体の循環が行われるようになっている。

このとき、上記循環孔１３ｃは、上述したように傾斜軸受空間の傾斜方向と略平行に延在するようにして上記軸受スリーブ１３を直線状に貫通しており、その軸受スリーブ１３における軸方向の両端面に一対の開口を有している。そして、その循環孔１３ｃの一対の開口のうち、図示下端側の開口が設けられた上記軸受スリーブ１３の図示下端面１３ｅは、上記循環孔１３ｃの貫通方向に対して略垂直に延在するように形成されている。すなわち、上述した循環孔１３ｃの図示下端側の開口は、上記軸受スリーブ１３の図示下端面１３ｅを垂直開口面として設けられていていて、その軸受スリーブ１３の図示下端面１３ｅは、当該軸受スリーブ１３の内周面に形成された傾斜動圧面に対して略直交する略すり鉢状の凹面から形成されており、その略すり鉢状の凹面からなる軸受スリーブ１３の図示下端面１３ｅに対して、上記循環孔１３ｃが略垂直方向に交差し、その交差部分に略円形状の開口部が形成されている。

このように本実施形態では、傾斜軸受空間の両端部に生じた潤滑流体の圧力のアンバランスに対応して、当該傾斜軸受空間および循環孔１３ｃを含む循環流路を通して潤滑流体が流動することによって圧力のアンバランスを解消するようになされており、それによって、上記傾斜軸受空間の両端部における潤滑流体の圧力バランスがとられて適正な動圧力が維持されるようになっている。

また、上述した循環孔１３ｃを形成するにあたって、当該循環孔１３ｃの貫通方向に対して略垂直となっている上記軸受スリーブ１３の図示下端面１３ｅから工具を当てて形成していくようにすれば、工具の位置ズレがなくなって循環孔１３ｃが高精度に形成されるとともに、工具への負荷応力が均一化されるために工具寿命が延長されるようになっている。

また本実施形態では、上述した循環孔１３ｃが固定部材、すなわち軸受スリーブ１３側に設けられていることから、循環孔１３ｃを含む循環流路を通した潤滑流体の流動が安定的かつ円滑的に行われるようになっている。

さらに本実施形態では、循環孔１３ｃが、傾斜動圧面に対して略平行に延在するように形成されていることから、循環孔１３ｃが設けられる軸受スリーブ１３のベースフレーム１１への接合部の半径方向肉厚に余裕が生まれ、軸受スリーブ１３の接合部の外径を小さくして小型化が図られるようになっている。そして、その分、前述したモータ部のコイル巻線の収容可能容積を大きくすることなどによって回転駆動特性を向上させることができるようになっている。

一方、上述した実施形態と同一の構成物を同一の符号で表した図４に示されている実施形態では、潤滑流体の循環流路を形成する循環孔４３ｃが設けられているが、その循環孔４３ｃは、軸受スリーブ１３を軸方向（図示上下方向）に貫通して延在するように形成されている。そして、本実施形態では、軸受スリーブ１３の図示下端面１３ｆ１および図示上端面１３ｆ２が、半径方向に延在する単純平坦面から形成されており、その単純平坦面からなる軸受スリーブ１３の図示下端面１３ｆ１および図示上端面１３ｆ２を垂直開口面として上記循環孔４３ｃが設けられている。すなわち、それら垂直開口面としての上記軸受スリーブ１３の図示下端面１３ｆ１および図示上端面１３ｆ２に、上記循環孔４３ｃが略垂直方向に交差して略円形状の開口がそれぞれ形成されている。本実施形態においても、上述した実施形態とほぼ同様な作用・効果を得ることができる。

さらに、上述した実施形態と同一の構成物を同一の符号で表した図５に示されている実施形態においては、長短２種類の循環孔５３ｃ１，５３ｃ２が、軸受スリーブ１３を軸方向（図示上下方向）に貫通して延在するように形成されている。そして、長い方の循環孔５３ｃ１は、軸受スリーブ１３の上下両端面を互いに連通するように軸方向に貫通形成されていて、上記軸受スリーブ１３の図示下端面１３ｆ１および図示上端面１３ｆ２を垂直開口面として、それらの各垂直開口面に開口を有するように設けられているのに対して、短い方の循環孔５３ｃ２は、２箇所のコニカル動圧軸受部ＣＢ，ＣＢどうしの間の油溜め部分から延出して上記軸受スリーブ１３の図示下端面１３ｆ１を垂直開口面として、その垂直開口面１３ｆ１に開口を有するように設けられている。

このような実施形態においても、基本的には上述した実施形態とほぼ同様な作用・効果を得ることができるが、特に本実施形態においては、２箇所のコニカル動圧軸受部ＣＢ，ＣＢのそれぞれに対して循環流路が形成されていることとなり、各コニカル動圧軸受部ＣＢ，ＣＢごとに潤滑流体の圧力バランスが良好に維持され、２箇所のコニカル動圧軸受部ＣＢ，ＣＢのそれぞれの状態に対応して、上述した実施形態における作用・効果を安定的に得ることができるようになっている。

さらにまた、上述した実施形態と同一の構成物を同一の符号で表した図６に示されている実施形態においては、一方のコニカル動圧軸受部ＣＢに対する循環孔６３ｃが、軸受スリーブ１３を軸方向（図示上下方向）に貫通して延在するように形成されている。すなわち、この循環孔６３ｃは、２箇所のコニカル動圧軸受部ＣＢ，ＣＢどうしの間の油溜め部分から上記循環孔６３ｃが軸方向に延在するように設けられていて、上記軸受スリーブ１３の図示下端面１３ｆ１を垂直開口面として、その垂直開口面に開口を有するように設けられており、上記２箇所のコニカル動圧軸受部ＣＢ，ＣＢのうちの図示下方側のコニカル動圧軸受部ＣＢに対して、圧力バランスをとられるように構成されている。このような実施形態においては、１箇所（図示下方側）のコニカル動圧軸受部ＣＢに対して上述した実施形態とほぼ同様な作用・効果を得ることができる。

一方、上述した実施形態と同一の構成物を同一の符号で表した図７に示されている実施形態では、２箇所のコニカル動圧軸受部ＣＢ，ＣＢの各々に対して二種類の循環孔７３ｃ１，７３ｃ２が循環流路を形成するようにそれぞれ付設されており、２箇所のコニカル動圧軸受部ＣＢ，ＣＢ内の潤滑流体が互いに独立して循環されるようになっている。

すなわち、図示右側に示された循環孔７３ｃ１は、図示下方側のコニカル動圧軸受部ＣＢに対する循環流路を形成するものであって、２箇所のコニカル動圧軸受部ＣＢ，ＣＢどうしの間の油溜め部分から、軸受スリーブ１３内を図示下方側に向かって軸方向（図示上下方向）に貫通するように延在しており、上記軸受スリーブ１３の図示下端面１３ｆ１を垂直開口面として、その垂直開口面に開口を有するように設けられている。これに対して、図示左側に示された循環孔７３ｃ２は、図示上方側のコニカル動圧軸受部ＣＢに対する循環流路を形成するものであって、２箇所のコニカル動圧軸受部ＣＢ，ＣＢどうしの間の油溜め部分から、軸受スリーブ１３内を図示斜め上方側に向かって貫通するように延在している。

このとき、上記循環孔７３ｃ２の貫通方向は、上記軸受スリーブ１３の図示上端面に設けられた傾斜凹面１３ｇを垂直開口面とするように設定されており、その軸受スリーブ１３の図示上端面に設けられた傾斜凹面１３ｇが、上記循環孔７３ｃ２に対して略垂直となるように延在している。すなわち、上記軸受スリーブ１３の図示上端面には、上記循環孔７３ｃ２の貫通方向に対して略直交するテーパ状の傾斜凹面１３ｇが形成されており、そのテーパ状の傾斜凹面１３ｇに対して、上述した循環孔７３ｃ２が略垂直方向に交差し、その交差部分に略円形状の開口が形成されている。

このような実施形態においても、上述した実施形態とほぼ同様な作用・効果を得ることができるが、特に本実施形態においては、２箇所のコニカル動圧軸受部ＣＢ，ＣＢのそれぞれに対して循環孔７３ｃ１，７３ｃ２を含む循環流路が完全に独立した状態で形成されていることから、各コニカル動圧軸受部ＣＢ，ＣＢごとに潤滑流体の圧力バランスが各々独立して良好に維持されることとなり、上述した実施形態における作用・効果を、２箇所のコニカル動圧軸受部ＣＢ，ＣＢのそれぞれの状態に対応して極めて安定的に得ることができるようになっている。

一方、図８に示されている実施形態は、本発明を、軸固定／アウターロータ型のスピンドルモータに適用したものである。この軸固定／アウターロータ型のスピンドルモータ全体は、固定側部材としてのステータ組８０と、そのステータ組８０に対して図示上側から組み付けられた回転側部材としてのロータ組９０を含む構成になされている。

このうちのステータ組８０は、図示を省略したハードディスク駆動装置（ＨＤＤ）の本体プレートにネジ止めされるベースフレーム８１を有している。このベースフレーム８１の略中央部分には、軸部材としての略円錐形状のステンレス鋼からなる軸ブッシュ８２が一体的に立設されている。また、その軸ブッシュ８２から半径方向に適宜の距離だけ離れた位置には、筒状の環状立壁からなるコア保持部（コアホルダー）８３が一体的に立設されている。このコア保持部８３の外周面には、放射状に突出したステータコアの突極部にステータコイル８４を巻装したステータコア部８５が嵌着されている。

さらに、上記軸ブッシュ８２には、中空状に形成されたロータ組９０の軸受スリーブ９１が回転中心軸Ｘの回りに回転自在となるように挿入されている。この軸受スリーブ９１は、その加工を容易化するためにリン青銅などの銅系材料から形成されていて、軸方向一端（図示下端）が開放され、かつ軸方向他端（図示上端）が閉塞された略円錐形状の軸受用中心孔９１ａが形成されている。そして、その軸受スリーブ９１の軸受用中心孔９１ａ内に、上述した軸部材としての軸ブッシュ８２が回転可能に挿通されている。そして、上記軸受スリーブ９１における軸受用中心孔９１ａの内周面には、略円錐形状の傾斜動圧面が形成されているとともに、上記軸ブッシュ８２の外周面には、同じく略円錐形状の傾斜動圧面がそれぞれ形成されている。なお、上記軸受スリーブ９１の傾斜動圧面には、オイル溜めとしての環状窪み部が、略中央部分に帯状をなすように凹設されている。

それら両傾斜動圧面どうしの対向部分には、微少隙間からなる傾斜軸受空間が形成されており、その傾斜軸受空間内に、２箇所のコニカル動圧軸受部ＣＢ，ＣＢが傾斜動圧面方向に沿って適宜の間隔だけ離して形成されている。より詳細には、それらの各コニカル動圧軸受部ＣＢを構成している軸受スリーブ９１側の傾斜動圧面と、軸ブッシュ８２側の傾斜動圧面とは、数μｍのギャップからなる傾斜軸受空間を介して対向配置されており、その傾斜軸受空間を含む軸受空間ＢＳ内に、例えばエステル系あるいはポリαオレフィン系の潤滑性オイル等の潤滑流体が連続的に充填されている。このとき、上記軸受スリーブ９１の図示上端側は、上述したように閉塞されているため、上述した各コニカル動圧軸受部ＣＢ，ＣＢ内の潤滑流体が外部に漏出しない構成になされている。

また、上記軸受スリーブ９１および軸ブッシュ８２における両傾斜動圧面の少なくとも一方側には、図示を省略した例えばヘリングボーン形状の凹溝構造を有する動圧発生手段が、軸方向に２ブロックに分かれて凹設されており、上記軸ブッシュ８２の回転駆動時において、それらの各動圧発生用溝のポンピング作用により潤滑流体が加圧されて動圧力を生じ、その潤滑流体の動圧力によって、上記軸受スリーブ９１が軸ブッシュ８２側からラジアル方向およびスラスト方向に相対浮上して非接触状態にて保持され、それによって、上記軸受スリーブ９１およびその軸受スリーブ９１と一体に形成または固着された回転ハブ体９２が、回転自在に支持される構成になされている。

このようにして動圧発生用溝により加圧された潤滑流体は、上記各コニカル動圧軸受部ＣＢ，ＣＢを含む傾斜軸受空間の軸方向両端部分の端部開口から外部空間に流出することとなるが、その外部空間に流出した潤滑流体は、上述した軸ブッシュ８２内を斜め方向に貫通するように設けられた循環孔８２ｃを通して流動し、元のコニカル動圧軸受部ＣＢ内に戻されるように構成されている。

すなわち、本実施形態における循環孔８２ｃの内周側の端部は、上記軸ブッシュ８２の軸中心に沿って軸方向に形成された中心通路８２ａの軸方向における途中部分に開口するように設けられているとともに、その循環孔８２ｃの外周側の端部に設けられた開口は、上記軸ブッシュ８２の外周面に形成された傾斜動圧面を垂直開口面とするように形成されていて、上述した傾斜軸受空間に臨むように配置されている。そして、このようにして循環孔８２ｃが設けられていることによって、当該循環孔８２ｃと上記傾斜軸受空間との間における潤滑流体の循環流路が形成され、潤滑流体の循環が行われるようになっている。なお、上記中心通路８２ａは、図示下端側の軸受スリーブ９１の開放側端部分が閉塞されている。

このとき、上記循環孔８２ｃの貫通方向は、上記軸ブッシュ８２の外周面に形成された傾斜動圧面を垂直開口面とするように設定されており、その軸ブッシュ８２の外周面に形成された傾斜動圧面に対して、上記循環孔８２ｃが略垂直方向に交差し、その交差部分に略円形状の開口が形成されている。

一方、上記軸受スリーブ９１とともにロータ組９０を構成している回転ハブ体９２は、磁気ディスク等の各種の情報記録媒体ディスクを搭載可能とするように略カップ状に形成されており、上述した軸受スリーブ９１に対して、圧入などの機械的接合手段を用いて一体的に接合されている。この回転ハブ体９２構成については、前述した軸回転型のスピンドルモータの実施形態と同様であるので説明は省略することとする。そして、このような軸固定型のスピンドルモータにおいても、上述した前述した軸回転型のスピンドルモータに関する実施形態と同様な作用・効果を奏する。

さらに、このような各実施形態におけるスピンドルモータは、例えば図９に示されているようなハードディスク駆動装置（ＨＤＤ）の内部に装着されて使用される。すなわち、図９に示されているように、上述した各実施形態にかかる円錐型動圧軸受装置を備えたスピンドルモータＭは、密閉状のハウジング１００を構成している本体プレート１００ａに固定されることによって使用され、そのスピンドルモータＭ含むハウジング１００の内部空間は、上記本体プレート１００ａに嵌合する密閉蓋１００ｂによって清浄空間１００ｃに形成されている。上記スピンドルモータＭの回転ハブ（図１中の符号２２参照）には、ハードディスク等の情報記録ディスク１０１が搭載されているとともに、上記回転ハブに対して螺子１０２により固着されたクランプ１０３によって、上記情報記録ディスク１０１が不動状態に保持される。

以上、本発明者によってなされた発明を実施形態に基づいて具体的に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変形可能であるというのは言うまでもない。

例えば、上述した各実施形態では、固定部材に対して潤滑流体の循環孔を設けているが、回転部材側に循環孔を形成することも可能である。

また、上述した各実施形態は、ハードディスク駆動装置（ＨＤＤ）用のスピンドルモータに対して本発明を適用したものであるが、その他の多種多様な円錐型動圧軸受装置に対しても本発明は同様に適用することができるものである。

以上述べた本発明にかかる円錐型動圧軸受装置は、上述したハードディスク駆動装置（ＨＤＤ）を始めとして、その他多種多様な回転駆動装置において広く採用することが可能である。

本発明の一実施形態における円錐型動圧軸受装置を備えた軸回転型のＨＤＤ用スピンドルモータの概要を表した縦断面説明図である。 図１に示されたＨＤＤ用スピンドルモータに用いられているコニカル動圧軸受部における潤滑流体の循環例を表した縦断面説明図である。 図１に示されたＨＤＤ用スピンドルモータに用いられているコニカル動圧軸受部における潤滑流体の他の循環例を表した縦断面説明図である。 本発明の他の実施形態における円錐型動圧軸受装置を備えた軸回転型のＨＤＤ用スピンドルモータの概要を表した縦断面説明図である。 本発明のさらに他の実施形態における円錐型動圧軸受装置を備えた軸回転型のＨＤＤ用スピンドルモータの概要を表した縦断面説明図である。 本発明のさらに他の実施形態における円錐型動圧軸受装置を備えた軸回転型のＨＤＤ用スピンドルモータの概要を表した縦断面説明図である。 本発明のさらに他の実施形態における円錐型動圧軸受装置を備えた軸回転型のＨＤＤ用スピンドルモータの概要を表した縦断面説明図である。 本発明のさらに他の実施形態における円錐型動圧軸受装置を備えた軸固定型のＨＤＤ用スピンドルモータの概要を表した縦断面説明図である。 本発明にかかる円錐型動圧軸受装置を備えたスピンドルモータを使用した記録ディスク駆動装置の概略構造例を表した縦断面説明図である。

符号の説明

１３ 軸受スリーブ
１３ａ 軸受用中心孔
１３ｂ カバー
１３ｃ 循環孔
１３ｄ 抜止め係止鍔部
１３ｅ 軸受スリーブ端面（垂直開口面）
１３ｆ１，１３ｆ２ 軸受スリーブ端面（垂直開口面）
１３ｇ 傾斜凹面（垂直開口面）
１５ ステータコア部
２１ 軸ブッシュ
２２ 回転ハブ体
２２ｂ ロータマグネット
２２ｃ 環状中心基部
２５ 環状胴部材
ＣＢ コニカル動圧軸受部
ＡＳ 軸方向対向隙間
ＲＳ 半径方向隙間
ＣＳ 流体シール部
Ｘ 回転中心軸
４３ｃ，５３ｃ，６３ｃ，７３ｃ，８３ｃ 循環孔

Claims (5)

1. 略円錐形状の傾斜動圧面を内周面に有する軸受スリーブ内に、同じく略円錐形状の傾斜動圧面を外周面に有する軸ブッシュが相対回転可能に挿通され、
   それら軸受スリーブおよび軸ブッシュの両傾斜動圧面どうしの対向隙間に略円錐形状の傾斜軸受空間が形成されたものであって、
   その傾斜軸受空間内に潤滑流体が充填されているとともに、前記軸ブッシュおよび軸受スリーブの両傾斜動圧面の少なくとも一方側に適宜の動圧発生手段が形成され、
   前記動圧発生手段により前記潤滑流体を加圧して動圧力を発生させ、その潤滑流体の動圧力を利用して前記軸ブッシュと軸受スリーブとをラジアル方向およびスラスト方向に相対的に浮上させつつ非接触で回転支持させるように構成された円錐型動圧軸受装置において、
   前記軸ブッシュまたは軸受スリーブの少なくとも一方に、それら軸ブッシュまたは軸受スリーブを直線状に貫通して当該貫通方向の両端部に一対の開口を有する循環孔が設けられ、
   前記傾斜軸受空間から流出した潤滑流体を前記循環孔を通して流動させることによって前記傾斜軸受空間の両端部の間に生じる圧力差を解消する循環流路が形成されたものであって、
   前記循環孔における一対の開口のうち少なくとも一方は、前記循環孔の貫通方向に対して略垂直方向に延在するように前記軸ブッシュまたは軸受スリーブに設けられた垂直開口面に形成されていることを特徴とする円錐型動圧軸受装置。
2. 前記循環孔は、前記軸ブッシュまたは軸受スリーブのうちの固定部材側に設けられていることを特徴とする請求項１記載の円錐型動圧軸受装置。
3. 前記循環孔は、前記傾斜動圧面に対して略平行に延在するように形成されていることを特徴とする請求項１記載の円錐型動圧軸受装置。
4. 前記動圧発生手段は、傾斜動圧面に沿って離間した複数箇所に形成された適宜の形状の動圧発生用凹溝から形成され、
   それら複数箇所の動圧発生用凹溝のそれぞれに対して、前記循環孔を含む循環流路が形成されていることを特徴とする請求項１記載の円錐型動圧軸受装置。
5. 請求項１から請求項４のいずれかに記載の円錐型動圧軸受装置を備えたスピンドルモータと、そのスピンドルモータのロータに搭載された情報記録ディスクと、その情報記録ディスクに情報を記録し、または再生する記録ヘッドと、を有する記録ディスク駆動装置。
   

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